受阻挫三维自旋-$\frac12$ 反铁磁体 Li$_2$CuW$_2$O$_8$ 中的共线磁序

三维(3D)中的磁阻挫在自旋-$\frac12$ 绝缘体 Li$_2$CuW$_2$O$_8$ 中得以体现。密度泛函能带结构计算揭示了一个由三角平面构成、并具有受阻挫平面间耦合的特殊自旋晶格。29 T 的饱和场与 8.5 K 处的磁化率最大值以及相对较低的奈尔温度 $T_N\simeq 3.9$ K 形成对比。根据中子衍射数据，$T_N$ 以下的磁序是共线的，其传播矢量为 $(0,\frac12,0)$，有序磁矩为 0.65(4) $\mu_B$。这一减小的有序磁矩，连同较低的磁比热最大值 ($C^{\max}/R\simeq 0.35$)，精确地指出了三维中存在的强磁阻挫。共线磁序表明量子涨落在此体系中起着关键作用，而在经典情况下则会稳定一个非共线的螺旋态。